生命的基本單位——細胞
1.細胞膜:活細胞中的各種代謝活動,都與細胞膜的結構和功能有密切關系。細胞膜具一定的流動性這一結構特點,具選擇透過性這一功能特性。
2.細胞壁:細胞壁對植物細胞有支持和保護作用。
3.細胞質基質:是活細胞進行新陳代謝的主要場所,為新陳代謝的進行,提供所需要的物質和一定的環(huán)境條件。
4.線粒體:是活細胞進行有氧呼吸的主要場所。
5.葉綠體:是綠色植物葉肉細胞中進行光合作用的細胞器。
6.內質網:與蛋白質、脂類和糖類的合成有關,也是蛋白質等的運輸通道。
7.核糖體:是細胞內合成為蛋白質的場所。
8.高爾基體:細胞中的高爾基體與細胞分泌物的形成有關,主要是對蛋白質進行加工和轉運;植物細胞分裂時,高爾基體與細胞壁的形成有關。
9.染色質和染色體:是細胞中同一種物質在不同時期的兩種形態(tài)。
10.細胞核:是遺傳物質儲存和復制的場所,是細胞遺傳特性和細胞代謝活動的控制中心。
11.細胞間的相互關系:構成細胞的各部分結構并不是彼此孤立的,而是互相緊密聯(lián)系、協(xié)調一致的,一個細胞是一個有機的統(tǒng)一整體,細胞只有保持完整性,才能夠正常地完成各項生命活動。
12.細胞分裂:細胞以分裂是方式進行增殖,細胞增殖是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎。
13.遺傳:細胞有絲分裂的重要意義(特征),是將親代細胞的染色體經過復制以后,精確地平均分配到兩個子細胞中去,因而在生物的親代和子代間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性,對生物的遺傳具重要意義。
14.細胞分化:是一種持久性的變化,它發(fā)生在生物體的整個生命進程中,但在胚胎時期達到最大限度。
15.植物細胞:高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力,也就是保持著細胞全能性。
細胞的基本結構 在光學顯微鏡下觀察植物的細胞,可以看到它的結構分為下列四個部分 1.細胞壁 位于植物細胞的最外層,是一層透明的薄壁.它主要是由纖維素組成的,孔隙較大,物質分子可以自由透過.細胞壁對細胞起著支持和保護的作用. 2.細胞膜 細胞壁的內側緊貼著一層極薄的膜,叫做細胞膜.這層由蛋白質分子和脂類分子組成的薄膜,水和氧氣等小分子物質能夠自由通過,而某些離子和大分子物質則不能自由通過,因此,它除了起著保護細胞內部的作用以外,還具有控制物質進出細胞的作用:既不讓有用物質任意地滲出細胞,也不讓有害物質輕易地進入細胞. 細胞膜在光學顯微鏡下不易分辨.用電子顯微鏡觀察,可以知道細胞膜主要由蛋白質分子和脂類分子構成.在細胞膜的中間,是磷脂雙分子層,這是細胞膜的基本骨架.在磷脂雙分子層的外側和內側,有許多球形的蛋白質分子,它們以不同深度鑲嵌在磷脂分子層中,或者覆蓋在磷脂分子層的表面.這些磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的,可以說,細胞膜具有一定的流動性.細胞膜的這種結構特點,對于它完成各種生理功能是非常重要的. 3.細胞質 細胞膜包著的黏稠透明的物質,叫做細胞質.在細胞質中還可看到一些帶折光性的顆粒,這些顆粒多數(shù)具有一定的結構和功能,類似生物體的各種器官,因此叫做細胞器.例如,在綠色植物的葉肉細胞中,能看到許多綠色的顆粒,這就是一種細胞器,叫做葉綠體.綠色植物的光合作用就是在葉綠體中進行的.在細胞質中,往往還能看到一個或幾個液泡,其中充滿著液體,叫做細胞液.在成熟的植物細胞中,液泡合并為一個中央液泡,其體積占去整個細胞的大半. 細胞質不是凝固靜止的,而是緩緩地運動著的.在只具有一個中央液泡的細胞內,細胞質往往圍繞液泡循環(huán)流動,這樣便促進了細胞內物質的轉運,也加強了細胞器之間的相互聯(lián)系.細胞質運動是一種消耗能量的生命現(xiàn)象.細胞的生命活動越旺盛,細胞質流動越快,反之,則越慢.細胞死亡后,其細胞質的流動也就停止了. 除葉綠體外,植物細胞中還有一些細胞器,它們具有不同的結構,執(zhí)行著不同的功能,共同完成細胞的生命活動.這些細胞器的結構需用電子顯微鏡觀察.在電鏡下觀察到的細胞結構稱為亞顯微結構. ①線粒體 呈線狀、粒狀,故名.在線粒體上,有很多種與呼吸作用有關的顆粒,即多種呼吸酶.它是細胞進行呼吸作用的場所,通過呼吸作用,將有機物氧化分解,并釋放能量,供細胞的生命活動所需,所以有人稱線粒體為細胞的“發(fā)電站”或“動力工廠”. ②葉綠體 葉綠體是綠色植物細胞中重要的細胞器,其主要功能是進行光合作用.葉綠體由雙層膜、類囊體和基質三部分構成.類囊體是一種扁平的小囊狀結構,在類囊體薄膜上,有進行光合作用必需的色素和酶.許多類囊體疊合而成基粒.基粒之間充滿著基質,其中含有與光合作用有關的酶.基質中還含有DNA. ③內質網 內質網是細胞質中由膜構成的網狀管道系統(tǒng)廣泛的分布在細胞質基質內.它與細胞膜相通連,對細胞內蛋白質等物質的合成和運輸起著重要作用. 內質網有兩種:一種是表面光滑的;另一種是上面附著許多小顆粒狀的.內質網增大了細胞內的膜面積,膜上附著這許多酶,為細胞內各種化學反應的正常進行提供了有利條件. ④高爾基體 高爾基體普遍存在于植物細胞和動物細胞中.一般認為,細胞中的高爾基體與細胞分泌物的形成有關,高爾基體本身沒有合成蛋白質的功能,但可以對蛋白質進行加工和轉運.植物細胞分裂時,高爾基體與細胞壁的形成有關. ⑤核糖體 核糖體是橢球形的粒狀小體,有些附著在內質網膜的外表面,有些游離在細胞質基質中,是合成蛋白質的重要基地. ⑥中心體 中心體存在于動物細胞和某些低等植物細胞中,因為它的位置靠近細胞核,所以叫中心體.每個中心體由兩個互相垂直排列的中心粒及其周圍的物質組成. 動物細胞的中心體與絲分裂有密切關系. ⑦液泡 液泡是植物細胞中的泡狀結構.成熟的植物細胞中的液泡很大,可占整個細胞體積的90%.液泡的表面有液泡膜.液泡內有細胞液,其中含有糖類、無機鹽、色素和蛋白質等物質,可以達到很高的濃度.因此,它對細胞內的環(huán)境起著調節(jié)作用,可以使細胞保持一定的滲透壓,保持膨脹的狀態(tài). ⑧溶酶體 溶酶體是細胞內具有單層膜囊狀結構的細胞器.其內含有很多種水解酶類,能夠分解很多物質. 4.細胞核 細胞質里含有一個近似球形的細胞核,是由更加黏稠的物質構成的.細胞核通常位于細胞的中央,成熟的植物細胞的細胞核,往往被中央液泡推擠到細胞的邊緣.細胞核中有一種物質,易被洋紅、蘇木精等堿性染料染成深色,叫做染色質.生物體用于傳種接代的物質即遺傳物質,就在染色質上.當細胞進行有絲分裂時,染色質就變化成染色體. 由膜包圍著含有細胞核(或擬核)的原生質所組成, 是生物體的結構和功能的基本單位, 也是生命活動的基本單位.細胞能夠通過分裂而增殖,是生物體個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育的基礎.細胞或是獨立的作為生命單位, 或是多個細胞組成細胞群體或組織、或器官和機體;細胞還能夠進行分裂和繁殖;細胞是遺傳的基本單位,并具有遺傳的全能性(植物),動物細胞核也有全能。
細胞骨架是指真核細胞中的蛋白纖維網架體系。廣義的細胞骨架包括細胞核骨架(核內骨架及分裂期染色體骨架和核纖層)、細胞質骨架(微絲、微管、中間纖維和微梁)、細胞膜骨架、細胞外基質。狹義的細胞骨架僅指細胞質骨架。
細胞骨架是真核細胞中主要分布于細胞質的一種纖維狀結構系統(tǒng),包括三種不同類型的纖維,即:微管、微絲和中間纖維。這些不同的纖維是由不同的蛋白質亞單位(骨架蛋白)以特定的方式聚合形成的。細胞骨架在細胞內形成支持網絡系統(tǒng),以維持細胞形態(tài)。各種細胞運動如肌肉收縮、鞭毛擺動、纖毛煽動、有絲分裂期的染色體移動及各種細胞運動均依賴于細胞骨架。
細胞骨架的一個最大特征是它的動力學可變性。這種動力學變化是適應于細胞內部的結構與功能而發(fā)生的,如有絲分裂期由微管組成的紡錘絲的延長與縮短。體外培養(yǎng)的成纖維細胞移動時,由細胞核至前進方向的微管不斷延伸,相反方向的則不斷縮短。延伸的細胞偽足的皮質部含有豐富的微絲,這些微絲或縮短甚至消失或重新恢復又延長。這些變化是在短時間內進行的,這種動力學變化的基礎在于骨架蛋白不斷聚合使纖維延長,或不斷解聚使纖維縮短,甚至消失。因此,細胞骨架在細胞內處于不斷的重組狀態(tài)。
細胞骨架的另一重要特征是從細胞核到細胞膜包括某些細胞器與之發(fā)生聯(lián)系,這種聯(lián)系由于細胞骨架本身具有的動力學變化而呈可逆的,由于這種聯(lián)系而形成的以細胞骨架系統(tǒng)為主體纖維網絡,在其周圍附著和包埋著各種其他細胞結構和一些生物大分子的細胞質基質,由于細胞骨架的動力學變化而賦予細胞質基質也呈動力學變化特征。這種基質可決定細胞器及一些生物大分子的定位及運動,因而對細胞器及一些生物大分子的移動、運輸、分泌等許多重要細胞學功能甚至整個細胞的代謝活動的調節(jié)都有密切關系。
一、細胞學的研究方法 (一)結構觀察性 顯微結構亞顯微結構儀 器倍 數(shù)分辨率與肉眼比較光學顯微鏡15000.2μm500倍電子顯微鏡800 0000.2n m500,000倍效 果一般結構(普通顯微鏡)定位蛋白(熒光顯微鏡)活細胞(暗視野、相差)表面結構(掃描)內部結構(隧道) (二)組分分析 1、超速離心 2、同位素示蹤和放射自顯影 3、細胞培養(yǎng)、融合、拆合技術 二、真核細胞 (一)細胞膜 1、形態(tài):8nm左右的膜性結構 2、結構:“流動鑲嵌模型”的要點 1)以磷脂雙分子層為骨架 2)球蛋白分子附蓋、嵌入或貫穿脂雙層 3)膜物質分子的運動使膜具有流動性3、特性:細胞膜具有選擇透性—物質進出細胞的方式 1)水和其他溶劑分子通過滲透作用(實質是自由擴散) 2)不帶電荷的小分子物質主要為自由擴散方式 3)離子和帶有電荷的小分子物質主要為協(xié)助擴散和主動運輸方式 4)大分子和顆粒性物質通過吞排作用跨膜方式運轉方向膜運轉蛋白ATP供能實 例順濃度梯度逆濃度梯度自由擴散+ H2O,CO2,O2主動運輸++++K+進紅細胞吞排作用與濃度無關囊泡與細胞膜+分泌與吞噬 (二)細胞質 1、細胞質基質 細胞溶膠:半流動物質,含多種酶 2、細胞器 (1)實例——葉綠體 位置:葉肉細胞等 形態(tài):橢圓形或球形 5~10μm/2~3μm 功能:光合作用場、光能轉換器(2)其它細胞器(下表) 位 置形態(tài)特征功 能線粒體細胞質2~10μm/0.5~1μm雙層膜、內膜折成嵴,有ATP酶復合體,基質中有DNA和RNA化能轉換內質網高爾基體溶酶體液泡基質內緣核附近動物細胞基質內分枝小管與扁囊連成網,將細胞溶膠隔成小室4~8個扁囊復合,邊緣形成囊泡單層膜囊狀結構單層膜泡狀結構酶與核糖體支架 細胞分泌器水解酶庫水鹽庫、代謝庫核糖體附著或游離蛋白質和酶,RNA構成粒狀蛋白質合成場所中心體細胞骨架核附近兩個中心粒及其周物質構成由微管、微絲、中間纖維形成的網絡有絲分裂器之一 (3)分類 (三)細胞核 1、結構 (2)核仁:與核糖體的形成有關 (4)核基質(核骨架):核內代謝場所2、功能 (1)貯存和復制核基因場所 (2)細胞遺傳和代謝的調控中心三、原核細胞 (一)典型實例—細菌 (二)原核細胞與真核細胞的共同特征 1、通過質膜與外界進行物質交換和信息傳遞 2、都以DNA和RNA作為遺傳信息復制和轉錄的載體 3、核糖體是一切細胞合成蛋白質的場所 4、都以分裂方式增殖 (三)原核細胞與真核細胞的主要區(qū)別類 型真核細胞原核細胞細胞壁主要成分為纖維素主要成分為肽聚糖細胞核每個DNA分子與蛋白質形成染色質結構,并由核膜包被一個DNA分子無核膜包被,集中分布于核區(qū)細胞器種類多,有膜結構的復雜細胞器種類少,無膜結構的復雜細胞器細胞大小10~100μm1~10μm生物類型植物、動物、真菌藍藻、細菌、衣原體、支原體等 四、細胞的整體性 1、結構上相互聯(lián)系2、功能上協(xié)調一致 三、《綠色植物的光合作用和呼吸作用》知識點要求及練習【第2課時】(一)知識點要求1.植物的光合作用(B)(1)葉是光合作用的主要器官------葉(2)葉綠體是光合作用的場所-----葉綠體(3)光合作用的實質A.概念:綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉變成貯存能量的有機物,并且釋放出氧氣的過程叫做植物的光合作用。
B.光合作用制造淀粉:實驗:綠葉在光下制造淀粉,實驗步驟:取材——暗處理——遮光——取葉——脫色——漂洗——滴碘液——沖洗——觀察注意事項:a、暗處理的目的是將葉片內儲存的有機物耗盡。b、脫色是使葉綠體中的葉綠素溶解到酒精中。
實驗結果:遮光部分不變藍,未遮光部分變藍。實驗結論:a、綠葉只有在光下才能制造有機物。
b、綠葉在光下制造有機物——淀粉。C.光合作用產生氧氣實驗結果:帶火星的細木條插入試管內能重新燃燒起來,說明光合作用產生了氧氣。
D.光合作用需要二氧化碳。E.光合作用的原料、產物和條件:光葉綠體二氧化碳 + 水 有機物 + 氧氣 原料 條件 產物2.植物的呼吸作用(B)(1)呼吸作用的實質細胞利用氧,將有機物分解成二氧化碳和水,并且將儲存在有機物中的能量釋放出來,供給生命活動的需要,這個過程叫做呼吸作用。
呼吸作用是生物體的共同特征。在所有活細胞中進行。
(2)呼吸作用的公式有機物(儲存能量)+ 氧氣 二氧化碳 + 水 + 能量(3)呼吸作用的意義:為生命活動提供能量3.光合作用和呼吸作用原理在生產實踐中的應用(C)(1)光合作用原理的應用當空氣中二氧化碳體積分數(shù)增加到0.5%~0.6%時,農作物的光合作用會顯著增強,產量就會有較大的提高。給大田、溫室里的農作物施用二氧化碳的方法稱為氣肥法,二氧化 碳又被稱為“空中肥料”。
(2)呼吸作用原理的應用減低環(huán)境溫度、適當減少氧氣供給和植物細胞的含水量,可以減弱農作物的呼吸作用,減少有機物的消耗,使植物體內積累的有機物增加。在貯藏農作物產品時,常采用降低溫度、減少氧氣含量的方法,延長種子、果實和蔬菜的貯藏時間。
(3)影響光合作用的因素:溫度、氧氣濃度、水分。(5)運用光合作用和呼吸作用的原理提高大棚中農作物產量的措施:①增強光照強度、延長光照時間②增加二。
細胞的基本結構 在光學顯微鏡下觀察植物的細胞,可以看到它的結構分為下列四個部分 1.細胞壁 位于植物細胞的最外層,是一層透明的薄壁。
它主要是由纖維素組成的,孔隙較大,物質分子可以自由透過。細胞壁對細胞起著支持和保護的作用。
2.細胞膜 細胞壁的內側緊貼著一層極薄的膜,叫做細胞膜。這層由蛋白質分子和脂類分子組成的薄膜,水和氧氣等小分子物質能夠自由通過,而某些離子和大分子物質則不能自由通過,因此,它除了起著保護細胞內部的作用以外,還具有控制物質進出細胞的作用:既不讓有用物質任意地滲出細胞,也不讓有害物質輕易地進入細胞。
細胞膜在光學顯微鏡下不易分辨。用電子顯微鏡觀察,可以知道細胞膜主要由蛋白質分子和脂類分子構成。
在細胞膜的中間,是磷脂雙分子層,這是細胞膜的基本骨架。在磷脂雙分子層的外側和內側,有許多球形的蛋白質分子,它們以不同深度鑲嵌在磷脂分子層中,或者覆蓋在磷脂分子層的表面。
這些磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的,可以說,細胞膜具有一定的流動性。細胞膜的這種結構特點,對于它完成各種生理功能是非常重要的。
3.細胞質 細胞膜包著的黏稠透明的物質,叫做細胞質。在細胞質中還可看到一些帶折光性的顆粒,這些顆粒多數(shù)具有一定的結構和功能,類似生物體的各種器官,因此叫做細胞器。
例如,在綠色植物的葉肉細胞中,能看到許多綠色的顆粒,這就是一種細胞器,叫做葉綠體。綠色植物的光合作用就是在葉綠體中進行的。
在細胞質中,往往還能看到一個或幾個液泡,其中充滿著液體,叫做細胞液。在成熟的植物細胞中,液泡合并為一個中央液泡,其體積占去整個細胞的大半。
細胞質不是凝固靜止的,而是緩緩地運動著的。在只具有一個中央液泡的細胞內,細胞質往往圍繞液泡循環(huán)流動,這樣便促進了細胞內物質的轉運,也加強了細胞器之間的相互聯(lián)系。
細胞質運動是一種消耗能量的生命現(xiàn)象。細胞的生命活動越旺盛,細胞質流動越快,反之,則越慢。
細胞死亡后,其細胞質的流動也就停止了。 除葉綠體外,植物細胞中還有一些細胞器,它們具有不同的結構,執(zhí)行著不同的功能,共同完成細胞的生命活動。
這些細胞器的結構需用電子顯微鏡觀察。在電鏡下觀察到的細胞結構稱為亞顯微結構。
①線粒體 呈線狀、粒狀,故名。在線粒體上,有很多種與呼吸作用有關的顆粒,即多種呼吸酶。
它是細胞進行呼吸作用的場所,通過呼吸作用,將有機物氧化分解,并釋放能量,供細胞的生命活動所需,所以有人稱線粒體為細胞的“發(fā)電站”或“動力工廠”。 ②葉綠體 葉綠體是綠色植物細胞中重要的細胞器,其主要功能是進行光合作用。
葉綠體由雙層膜、類囊體和基質三部分構成。類囊體是一種扁平的小囊狀結構,在類囊體薄膜上,有進行光合作用必需的色素和酶。
許多類囊體疊合而成基粒。基粒之間充滿著基質,其中含有與光合作用有關的酶。
基質中還含有DNA。 ③內質網 內質網是細胞質中由膜構成的網狀管道系統(tǒng)廣泛的分布在細胞質基質內。
它與細胞膜相通連,對細胞內蛋白質等物質的合成和運輸起著重要作用。 內質網有兩種:一種是表面光滑的;另一種是上面附著許多小顆粒狀的。
內質網增大了細胞內的膜面積,膜上附著這許多酶,為細胞內各種化學反應的正常進行提供了有利條件。 ④高爾基體 高爾基體普遍存在于植物細胞和動物細胞中。
一般認為,細胞中的高爾基體與細胞分泌物的形成有關,高爾基體本身沒有合成蛋白質的功能,但可以對蛋白質進行加工和轉運。植物細胞分裂時,高爾基體與細胞壁的形成有關。
⑤核糖體 核糖體是橢球形的粒狀小體,有些附著在內質網膜的外表面,有些游離在細胞質基質中,是合成蛋白質的重要基地。 ⑥中心體 中心體存在于動物細胞和某些低等植物細胞中,因為它的位置靠近細胞核,所以叫中心體。
每個中心體由兩個互相垂直排列的中心粒及其周圍的物質組成。 動物細胞的中心體與絲分裂有密切關系。
⑦液泡 液泡是植物細胞中的泡狀結構。成熟的植物細胞中的液泡很大,可占整個細胞體積的90%。
液泡的表面有液泡膜。液泡內有細胞液,其中含有糖類、無機鹽、色素和蛋白質等物質,可以達到很高的濃度。
因此,它對細胞內的環(huán)境起著調節(jié)作用,可以使細胞保持一定的滲透壓,保持膨脹的狀態(tài)。 ⑧溶酶體 溶酶體是細胞內具有單層膜囊狀結構的細胞器。
其內含有很多種水解酶類,能夠分解很多物質。 4.細胞核 細胞質里含有一個近似球形的細胞核,是由更加黏稠的物質構成的。
細胞核通常位于細胞的中央,成熟的植物細胞的細胞核,往往被中央液泡推擠到細胞的邊緣。細胞核中有一種物質,易被洋紅、蘇木精等堿性染料染成深色,叫做染色質。
生物體用于傳種接代的物質即遺傳物質,就在染色質上。當細胞進行有絲分裂時,染色質就變化成染色體。
由膜包圍著含有細胞核(或擬核)的原生質所組成, 是生物體的結構和功能的基本單位, 也是生命活動的基本單位。細胞能夠通過分裂而增殖,是生物體個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育的基礎。
細胞或是獨立的作為生命單位, 或是多個細胞組成細胞群體或組織、或器官和機體;細胞還。
《第3章 細胞的基本結構》復習要點 一.重要考點 1. 實驗:制備細胞膜。
主要考查點是選材(哺乳動物成熟的紅細胞的結構特點及功能)、處理方法(吸水漲破,血紅蛋白流出) 2. 細胞膜的成分。脂質(主要是磷脂)和蛋白質(種類和數(shù)量與細胞膜的功能有關);甲胎蛋白和癌胚抗原可結合第六章的細胞癌變考查;細胞膜的成分一般結合細胞膜的結構考查。
3. 細胞壁。成分:纖維素(多糖,可用纖維素酶處理去掉細胞壁)和果膠。
4. 動植物亞顯微結構圖。要熟練識圖。
5. 細胞器可列表復習,區(qū)別存在細胞、形態(tài)、結構、功能等 6. 細胞器學習還應分類總結:兩層膜及無膜結構的細胞器; 含色素的細胞器; 動植物細胞區(qū)別的細胞器; 光學顯微鏡下能看到的細胞器。 7. 細胞器復習注意點:①線粒體和葉綠體的相同點(都具兩層膜,都與能量轉換有關都含有少量的DNA)②植物的高爾基體還參與了植物細胞有絲分裂時細胞壁的形成③核糖體和中心體無膜結構,中心體在動物細胞及低等植物細胞與有絲分裂有關。
④注意區(qū)別顯微結構(細胞壁、液泡、細胞核、葉綠體、線粒體、染色體)及亞顯微結構(電子顯微鏡才能看到的如:核糖體、核膜等) 8. 細胞器之間的協(xié)調配合——分泌蛋白的合成和動輸。區(qū)別能合成分泌蛋白的細胞(內分泌腺細胞、消化腺細胞、產生抗體的免疫細胞); 合成場所(內質網上的核糖體)、有關的細胞器及各自功能,并且常結合圖進行考查。
9. 生物膜系統(tǒng)。考查點不多,聯(lián)系實際可分析血液透析膜的作用機理。
10. 細胞核的結構。重要考點是核膜(兩層膜、有核孔),核仁(與核糖體的形成有關)、染色質。
11. 結合實例(如變形蟲及傘藻實驗)分析細胞核的功能。 12. 染色質和染色體成分及在有絲分裂過程中的不同狀態(tài)。
13. 染色質、染色體、DNA、遺傳信息的關系。 14. 另外:細胞壁和核膜都可通過大分子物質。
第一節(jié)細胞膜--系統(tǒng)的邊界知識網絡: 1、研究細胞膜的常用材料:人或哺乳動物成熟紅細胞 2、細胞膜主要成分:脂質和蛋白質,還有少量糖類 成分特點:脂質中磷脂最豐富,功能越復雜的細胞膜,蛋白質種類和數(shù)量越多 3、細胞膜功能: 將細胞與環(huán)境分隔開,保證細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定 控制物質出入細胞 進行細胞間信息交流 還有分泌,排泄,和免疫等功能。 一、制備細胞膜的方法(實驗) 原理:滲透作用(將細胞放在清水中,水會進入細胞,細胞漲破,內容物流出,得到細胞膜) 選材:人或其它哺乳動物成熟紅細胞 原因:因為材料中沒有細胞核和眾多細胞器 提純方法:差速離心法 細節(jié):取材用的是新鮮紅細胞稀釋液(血液加適量生理鹽水) 二、與生活聯(lián)系: 細胞癌變過程中,細胞膜成分改變,產生甲胎蛋白(AFP),癌胚抗原(CEA) 三、細胞壁成分 植物:纖維素和果膠 原核生物:肽聚糖 作用:支持和保護 四、細胞膜特性: 結構特性:流動性 舉例:(變形蟲變形運動、白細胞吞噬細菌) 功能特性:選擇透過性 舉例:(腌制糖醋蒜,紅墨水測定種子發(fā)芽率,判斷種子胚、胚乳是否成活) 第二節(jié)細胞器--系統(tǒng)內的分工合作 一、細胞器之間分工 (1)雙層膜 葉綠體:存在于綠色植物細胞,光合作用場所 線粒體:有氧呼吸主要場所 (2)單層膜 內質網:細胞內蛋白質合成和加工,脂質合成的場所 高爾基體:對蛋白質進行加工、分類、包裝 液泡:植物細胞特有,調節(jié)細胞內環(huán)境,維持細胞形態(tài) 溶酶體:分解衰老、損傷細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌 (3)無膜 核糖體:合成蛋白質的主要場所 中心體:與細胞有絲分裂有關 二、分泌蛋白的合成和運輸 核糖體內質網高爾基體細胞膜 (合成肽鏈)(加工成蛋白質)(進一步加工)(囊泡與細胞膜融合,蛋白質釋放) 三、生物膜系統(tǒng) 1、概念:細胞膜、核膜,各種細胞器的膜共同組成的生物膜系統(tǒng) 2、作用:使細胞具有穩(wěn)定內部環(huán)境物質運輸、能量轉換、信息傳遞 為各種酶提供大量附著位點,是許多生化反應的場所 把各種細胞器分隔開,保證生命活動高效、有序進行 問題1、細胞膜的化學成分是什么? 2、為獲得純凈的細胞膜,應選取什么材料做實驗?理由是什么? 3、欲使細胞破裂,對所選材料進行的處理方法是什么? 4、細胞膜的功能是什么? 5、細胞壁的主要成分是什么?其作用是什么? 6、細胞膜的兩個特性? 7、細胞器中具有雙層膜結構的是什么?不具膜結構的是什么? 8、被稱為"消化車間"的是哪種細胞器? 9、植物葉肉細胞里,都具有色素的一組細胞器是什么? 10、蛔蟲的細胞內肯定沒有哪種細胞器?這種細胞器的功能是什么?11、動物細胞特有的細胞器是什么?功能是什么?植物特有的細胞器? 12、線粒體與葉綠體如何將能量轉換的? 13、在動物細胞內,DNA分布在細胞的什么結構中? 14、與分泌蛋白合成和運輸有關的細胞器是什么?分別有什么功能?15、專一性染線粒體的活染是什么?使活細胞中的線粒體呈什么顏色?16、細胞核有什么功能?17、核孔、核仁有什么功能? 18、染色質的主要成分是什么?19、染色質與染色體的關系是什么?。
第一單元 生物和生物圈 ▲生物的特征:1、生物的生活需要營養(yǎng) 2、生物能進行呼吸 3、生物能排出體內產生的廢物4、生物能對外界刺激做出反應 5、生物能生長和繁殖 6、由細胞構成(病毒除外) ▲調查的一般方法 步驟:明確調查目的、確定調查對象、制定合理的調查方案、調查記錄、對調查結果進行整理、撰寫調查報告 ▲生物的分類 按照形態(tài)結構分:動物、植物、其他生物 按照生活環(huán)境分:陸生生物、水生生物 按照用途分:作物、家禽、家畜、寵物 ▲生物圈是所有生物的家 ▲生物圈的范圍:大氣圈的底部:可飛翔的鳥類、昆蟲、細菌等 水圈的大部:距海平面150米內的水層 巖石圈的表面:是一切陸生生物的“立足點” ▲生物圈為生物的生存提供了基本條件:營養(yǎng)物質、陽光、空氣和水,適宜的溫度和一定的生存空間▲環(huán)境對生物的影響 非生物因素對生物的影響:光、水分、溫度等 ▲光對鼠婦生活影響的實驗P15 ▲探究的過程:1、提出問題 2、作出假設 3、制定計劃 4、實施計劃 5、得出結論 6、表達和交流 ▲對照實驗 P15 ▲生物因素對生物的影響: 最常見的是捕食關系,還有競爭關系、合作關系 ▲生物對環(huán)境的適應和影響 生物對環(huán)境的適應P19的例子 生物對環(huán)境的影響:植物的蒸騰作用調節(jié)空氣濕度、植物的枯葉枯枝腐爛后可調節(jié)土壤肥力、動物糞便改良土壤、蚯蚓松土 ▲生態(tài)系統(tǒng)的概念:在一定地域內,生物與環(huán)境所形成的統(tǒng)一整體叫生態(tài)系統(tǒng)。
一片森林,一塊農田,一片草原,一個湖泊,等都可以看作一個生態(tài)系統(tǒng)。 ▲生態(tài)系統(tǒng)的組成: 生物部分:生產者、消費者、分解者 非生物部分:陽光、水、空氣、溫度 ▲如果將生態(tài)系統(tǒng)中的每一個環(huán)節(jié)中的所有生物分別稱重,在一般情況下數(shù)量做大的應該是生產者。
▲植物是生態(tài)系統(tǒng)中的生產者,動物是生態(tài)系統(tǒng)中的消費者,細菌和真菌是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者。 ▲食物鏈和食物網: 食物鏈以生產者為起點,終點為消費者,且是不被其他動物捕食的“最高級”動物。
▲物質和能量沿著食物鏈和食物網流動的。 營養(yǎng)級越高,生物數(shù)量越少;營養(yǎng)級越高,有毒物質沿食物鏈積累(富集)。
▲生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自動調節(jié)能力。 在一般情況下,生態(tài)系統(tǒng)中生物的數(shù)量和所占比例是相對穩(wěn)定的。
但這種自動調節(jié)能力有一定限度,超過則會遭到破壞。 例如:在草原上人工種草,為了防止鳥吃草籽,用網把試驗區(qū)罩上,結果發(fā)現(xiàn),網罩內的草的葉子幾乎被蟲吃光,而未加網罩的地方,草反而生長良好。
原因是:食物鏈被破壞而造成生態(tài)系統(tǒng)平衡失調。 ▲生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)。
人類活動對環(huán)境的影響有許多是全球性的。 ▲生態(tài)系統(tǒng)的類型p29 森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、農田生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)等 ▲生物圈是一個統(tǒng)一的整體p30 ▲ 注意DDT的例子 (富集)課本26頁。
▲ 課本27頁1題33頁生物圈2號 ▲ 生物的生存依賴于環(huán)境,以各種方式適應環(huán)境,影響環(huán)境。 第二單元 生物和細胞 ▲ 顯微鏡的結構 鏡座:穩(wěn)定鏡身; 鏡柱:支持鏡柱以上的部分; 鏡臂:握鏡的部位; 載物臺:放置玻片標本的地方。
中央有通光孔,兩旁各有一個壓片夾,用于固定所觀察的物體。 遮光器:上面有大小不等的圓孔,叫光圈。
每個光圈都可以對準通光孔。用來調節(jié)光線的強弱。
反光鏡:可以轉動,使光線經過通光孔反射上來。其兩面是不同的:光強時使用平面鏡,光弱時使用凹面鏡。
鏡筒:上端裝目鏡,下端有轉換器,在轉換器上裝有物鏡,后方有準焦螺旋。 準焦螺旋:粗準焦螺旋:轉動時鏡筒升降的幅度大;細準焦螺旋。
轉動方向和升降方向的關系:順時針轉動準焦螺旋,鏡筒下降;反之則上升 ▲顯微鏡的使用 P37-38 的圖要掌握 ▲觀察的物像與實際圖像相反。注意玻片的移動方向和視野中物象的移動方向相反。
▲放大倍數(shù)=物鏡倍數(shù)X目鏡倍數(shù) ▲ 放在顯微鏡下觀察的生物標本,應該薄而透明,光線能透過,才能觀察清楚。因此必須加工制成玻片標本。
▲觀察植物細胞:實驗過程P43-44 ▲切片、涂片、裝片的區(qū)別 P42 ▲植物細胞的基本結構 細胞壁:支持、保護 細胞膜:控制物質的進出, 細胞質:液態(tài)的,可以流動的。細胞質里有液泡,液泡內的液泡內溶解著多種物質(如糖分) 細胞核:貯存和傳遞遺傳信息 葉綠體:進行光合作用的場所, 液泡:細胞液 ▲觀察口腔上皮細胞實驗P47 ▲動物細胞的結構 細胞膜:控制物質的進出 細胞核:貯存和傳遞遺傳信息 細胞質:液態(tài),可以流動 ▲ 植物細胞與動物細胞的相同點:都有細胞膜、細胞質、細胞核 ▲ 植物細胞與動物細胞的不同點:植物細胞有細胞壁和液泡,動物細胞沒有。
▲細胞的生活需要物質和能量 ▲ 細胞是構成生物體的結構和功能基本單位。 ▲ 細胞是物質、能量、和信息的統(tǒng)一體。
細胞通過分裂產生新細胞。 ▲細胞中的物質 有機物(一般含碳,可燒):糖類、脂類、蛋白質、核酸,這些都是大分子 無機物(一般不含碳):水、無機物、氧等,這些都是小分子 ▲細胞膜控制物質的進出,對物質有選擇性,有用物質進入,廢物排出。
注意課本52頁圖叫什么 ▲細胞內的能量轉換器: 葉綠體:進行光合作用,是細胞內的把二氧化碳和水合成。
分別被稱作層次型組織結構、多引力中心型組織結構、集中引力中心型組織結構、無引力中心型組織結構。
其中層次型組織結構是一種自上向下的組織方式,知識的傳播由上層機構單向地傳向下層機構,從知識流程的角度看,網絡中的大多數(shù)機構(位于頂層的機構除外)只關注知識的存儲與應用流程,而不關心知識的產生與共享流程。這種知識網絡的組織結構通常發(fā)生在領導企業(yè)與其下屬企業(yè)或供應鏈企業(yè)中;
多引力中心型組織結構是一種網絡型的指示組織方式,在此網絡中,作為網絡節(jié)點的各參與機構具有對等的地位,與其他機構保持著多邊的關系,每一個參與的機構自身都關注知識的探索與創(chuàng)造,但同時又希望通過參與網絡來與其它機構共享知識,這種知識網絡的組織結構一般發(fā)生在一些合資企業(yè)中;
集中引力中心型組織結構的特征是某一企業(yè)控制了技術、商務或經濟上的關鍵資源,而據(jù)此對其他一些相關企業(yè)產生了影響,而其它的企業(yè)盡管是自治的,但也承認此企業(yè)具有領導地位,因此形成了一種星型的組織結構,這種知識網絡的組織結構常被用于新型的虛擬企業(yè)中,在這種組織結構中,共享與應用是主要的知識過程,且這種知識網絡的組織結構常發(fā)生于新型的虛擬企業(yè)中;
無引力中心型組織結構是由多個自治的機構形成的網絡,網絡本身缺少中心型的管理,各自治機構的關系比較靈活多變,參與網絡的目的也呈現(xiàn)多樣性,例如面向商業(yè)的目的或面向研究的目的,不同的目的通常也決定了具有不同的知識流程,在面向商業(yè)的目的知識網絡中,知識共享與應用是主要過程,而在面向研究的目的知識網絡中,知識的產生與共享成為主要目的。
細胞的定義 細胞是由膜包圍著含有細胞核(或擬核)的原生質所組成, 是生物體的結構和功能的基本單位, 也是生命活動的基本單位。
細胞能夠通過分裂而增殖,是生物體個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育的基礎。細胞或是獨立的作為生命單位, 或是多個細胞組成細胞群體或組織、或器官和機體;細胞還能夠進行分裂和繁殖;細胞是遺傳的基本單位,并具有遺傳的全能性。
細胞定義的新思考 除病毒外的所有生物,都由細胞構成。自然界中既有單細胞生物,也有多細胞生物。
細胞是生物體基本的結構和功能單位。細胞是生物界中,不可缺的一部分。
細胞是生命的基本單位,細胞的特殊性決定了個體的特殊性,因此,對細胞的深入研究是揭開生命奧秘、改造生命和征服疾病的關鍵。細胞生物學已經成為當代生物科學中發(fā)展最快的一門尖端學科,是生物、農學、醫(yī)學、畜牧、水產和許多生物相關專業(yè)的一門必修課程。
50年代以來諾貝爾生理與醫(yī)學獎大都授予了從事細胞生物學研究的科學家。定義概要細胞:是生命活動的基本單位,一切有機體都由細胞構成,細胞是構成有機體的基本單位。
★細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系,是代謝與功能的基本單位★細胞是有機體生長與發(fā)育的基礎★細胞是遺傳的基本結構單位,細胞具有遺傳的全能性★沒有細胞就沒有完整的生命細胞的基本共性1、所有的細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質構成的生物膜,即細胞膜。2、所有的細胞都含有兩種核酸:即DNA與RNA。
3、作為遺傳信息復制與轉錄的載體。4、作為蛋白質合成的機器─核糖體,毫無例外地。
5、存在于一切細胞內。6、所有細胞的增殖都以一分為二的方式進行分裂。
細胞的基本結構在光學顯微鏡下觀察植物的細胞,可以看到它的結構分為下列四個部分1.細胞壁 位于植物細胞的最外層,是一層透明的薄壁。它主要是由纖維素組成的,孔隙較大,物質分子可以自由透過。
細胞壁對細胞起著支持和保護的作用。2.細胞膜 細胞壁的內側緊貼著一層極薄的膜,叫做細胞膜。
這層由蛋白質分子和脂類分子組成的薄膜,水和氧氣等小分子物質能夠自由通過,而某些離子和大分子物質則不能自由通過,因此,它除了起著保護細胞內部的作用以外,還具有控制物質進出細胞的作用:既不讓有用物質任意地滲出細胞,也不讓有害物質輕易地進入細胞。 細胞膜在光學顯微鏡下不易分辨。
用電子顯微鏡觀察,可以知道細胞膜主要由蛋白質分子和脂類分子構成。在細胞膜的中間,是磷脂雙分子層,這是細胞膜的基本骨架。
在磷脂雙分子層的外側和內側,有許多球形的蛋白質分子,它們以不同深度鑲嵌在磷脂分子層中,或者覆蓋在磷脂分子層的表面。這些磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的,可以說,細胞膜具有一定的流動性。
細胞膜的這種結構特點,對于它完成各種生理功能是非常重要的。3.細胞質 細胞膜包著的黏稠透明的物質,叫做細胞質。
在細胞質中還可看到一些帶折光性的顆粒,這些顆粒多數(shù)具有一定的結構和功能,類似生物體的各種器官,因此叫做細胞器。例如,在綠色植物的葉肉細胞中,能看到許多綠色的顆粒,這就是一種細胞器,叫做葉綠體。
綠色植物的光合作用就是在葉綠體中進行的。在細胞質中,往往還能看到一個或幾個液泡,其中充滿著液體,叫做細胞液。
在成熟的植物細胞中,液泡合并為一個中央液泡,其體積占去整個細胞的大半。 細胞質不是凝固靜止的,而是緩緩地運動著的。
在只具有一個中央液泡的細胞內,細胞質往往圍繞液泡循環(huán)流動,這樣便促進了細胞內物質的轉運,也加強了細胞器之間的相互聯(lián)系。細胞質運動是一種消耗能量的生命現(xiàn)象。
細胞的生命活動越旺盛,細胞質流動越快,反之,則越慢。細胞死亡后,其細胞質的流動也就停止了。
除葉綠體外,植物細胞中還有一些細胞器,它們具有不同的結構,執(zhí)行著不同的功能,共同完成細胞的生命活動。這些細胞器的結構需用電子顯微鏡觀察。
在電鏡下觀察到的細胞結構稱為亞顯微結構。①線粒體 呈線狀、粒狀,故名。
在線粒體上,有很多種與呼吸作用有關的顆粒,即多種呼吸酶。它是細胞進行呼吸作用的場所,通過呼吸作用,將有機物氧化分解,并釋放能量,供細胞的生命活動所需,所以有人稱線粒體為細胞的“發(fā)電站”或“動力工廠”。
②葉綠體 葉綠體是綠色植物細胞中重要的細胞器,其主要功能是進行光合作用。葉綠體由雙層膜、類囊體和基質三部分構成。
類囊體是一種扁平的小囊狀結構,在類囊體薄膜上,有進行光合作用必需的色素和酶。許多類囊體疊合而成基粒。
基粒之間充滿著基質,其中含有與光合作用有關的酶。基質中還含有DNA。
③內質網 內質網是細胞質中由膜構成的網狀管道系統(tǒng)廣泛的分布在細胞質基質內。它與細胞膜相通連,對細胞內蛋白質等物質的合成和運輸起著重要作用。
內質網有兩種:一種是表面光滑的;另一種是上面附著許多小顆粒狀的。內質網增大了細胞內的膜面積,膜上附著這許多酶,為細胞內各種化學反應的正常進行提供了有利條件。
④高爾基體 高爾基體普遍存在于植物細胞和動物細胞中。一般認為,細胞中的高爾基體與細胞分泌物的形成有關,高爾基體。
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